JP3423219B2 - ディスク基板の射出成形機におけるモニタ方法及び成形作動制御装置 - Google Patents

ディスク基板の射出成形機におけるモニタ方法及び成形作動制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、ディスク基板を射出圧縮成形す
るに際して、射出成形機における作動状態の監視や制御
等に適用され得て、製品品質の向上と安定化に寄与し得
る技術に係り、特に、射出成形機の作動データを表示す
るモニタ装置およびモニタ方法や、それを用いた射出成
形機の制御装置等に関するものである。
【０００２】
【従来技術】一般に、光ディスクや光磁気ディスク等の
製造に用いられるディスク基板は、樹脂材料を用いた射
出圧縮成形によって有利に製造されるが、ディスク基板
においては、寸法精度だけでなく品質的にも要求が高
い。そのために、ディスク基板の成形に際しては、射出
成形機における作動状態を、高い精度をもって且つ安定
的に制御する必要がある。そこで、例えば、成形に際し
ての射出速度や射出圧力，射出スクリュ位置等を各種セ
ンサで検出し、それら作動データの記憶信号（レコード
出力）を、例えばオシロスコープ等を用いて表示するこ
とにより、射出成形機の作動状態を監視することが考え
られる。また、特開平７−２０５２４５号公報には、射
出成形機における各種センサで検出された検出信号を、
マイコンを用いて処理することにより、ディスク基板成
形の１ショット毎に作動データを記憶し、解析した数値
データと共に、かかる作動データを表示するようにした
データ解析装置が、開示されている。
【０００３】ところが、このような従来の装置では、射
出成形に際して連続的に変化する作動データだけを、単
に、表示するものであるために、成形品の品質等への影
響を把握することが難しく、表示された作動データに基
づいて作動状態を監視するには、経験による知識等が必
要であって、品質等を安定して確保することが困難だっ
たのである。なお、前記公報には、作動データを解析す
ることにより、各作動データの最大，最小値や立上り，
立下り時間の数値を表示する技術も開示されているが、
そのような解析値も、単に、連続的に変化する作動デー
タ（プロセスデータ）を表すに過ぎず、その値に基づい
て作動状態を監視することは、難しかった。
【０００４】しかも、従来の装置は、何れも、センサで
検出した作動データを、１ショット分だけ記憶し、必要
に応じて解析した後、次ショット以後に表示するもので
あることから、成形品の成形工程中に、その品質を監視
することが実質的に不可能であり、対応が遅れてしまう
ことが避けられないという問題もあった。
【０００５】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決すべき第
一の課題とするところは、ディスク基板の射出圧縮成形
に際して、射出成形機の作動状態、ひいては成形品の品
質を容易に且つ高精度に把握することの出来る射出成形
状態の監視技術を提供することにある。
【０００６】また、本発明の解決すべき第二の課題とす
るところは、ディスク基板の射出圧縮成形に際して、射
出成形機の作動状態、ひいては成形品の品質を有利に且
つ安定して維持することの出来る射出成形の作動制御技
術を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】そして、このような第一及び第二の課題を
解決するために、本発明者等が多数の実験を行って検討
を重ねた結果、ディスク基板の射出圧縮成形に際して
は、その成形状態を監視するために、経時的に変化する
作動データとして、特に、 (ｉ）射出速度，(ii)射出圧
力，(iii) 型開量，(iv)型締圧力，(v) スクリュ位置の
うちの少なくとも４つの作動データを表示させることが
有効であることを見い出したのであり、更に、特徴的に
は、成形品たるディスク基板の品質を把握するために、
そのような作動データに併せて、成形キャビティに樹脂
材料を射出充填した後に行うゲートカットのタイミング
を表示することが、極めて有効であって、かかるゲート
カットのタイミングを調節することにより、成形される
ディスク基板の品質を有利に維持せしめることが可能で
あることをも、新たに見い出し得たのであって、本発明
は、このような知見に基づいて完成されたのである。
【０００８】すなわち、本発明は、上記第一の課題を解
決するために、ディスク基板を射出圧縮成形する射出成
形機に採用されて、ディスク基板の成形時における作動
データをディスプレイに表示するモニタ装置として、射
出成形機に設けられたセンサの検出信号に基づいて、該
射出成形機における (ｉ）射出速度，(ii)射出圧力，(i
ii) 型開量，(iv)型締圧力，(v) スクリュ位置のうちの
少なくとも４つの作動データを、同時に若しくは選択的
に、経時的な変化を示す波形状態で且つ時間軸を同じに
して重ね合わされた座標系をもってディスプレイに表示
する第一の画像表示手段を設けると共に、該射出成形機
の射出ゲートを閉じるゲートカット時を、第一の画像表
示手段によって表示される作動データと併せて、同じ時
間軸上において、ディスプレイに表示する第二の画像表
示手段を設けてなるモニタ装置を備える一方、前記射出
成形機において、成形キャビティへの射出ゲートを閉じ
るゲートカット時を、前記射出圧力を射出保持圧力に切
り換える保圧切換時からの遅れ時間によって設定するゲ
ートカット時設定手段を設けたことを特徴とするディス
ク基板の射出成形機における成形作動制御装置を提供す
る。
【０００９】このような本発明に用いられるモニタ装置
においては、ディスク基板の成形に際して時間的に変化
する作動データのうち、監視すべき作動データとして、
(ｉ）射出速度，(ii)射出圧力，(iii) 型開量，(iv)型
締圧力，(v) スクリュ位置の中から、少なくとも４つの
作動データが選択される。また、選択された４つ以上の
作動データを与え得るセンサが設定される。そして、選
択された作動データは、第一の画像表示手段により、デ
ィスプレイに、時間軸上で実質的に連続した波形の曲線
で表示される。その際、選択された４つ以上の作動デー
タは、常に全て表示されるようになっていても良いが、
そのうちの１つ以上を選択的に表示可能とするようにな
っていても良い。また、選択された作動データの複数を
併せて表示する形態として、それらの作動データを、デ
ィスプレイの異なる場所に各別に表示することも可能で
あるが、好ましくは、基準軸を共通化させることによ
り、各作動データが重ね合わされた形態で表示される。
更に、かくの如き作動データと併せて、同じディスプレ
イの表示面上に、第二の画像表示手段により、作動デー
タを表す時間軸を指標として、該時間軸上の対応する位
置に、ゲートカット時が表示される。ここにおいて、ゲ
ートカット時は、ディスク基板の成形キャビティへの樹
脂材料の充填口を、カッタ部材等で遮断するタイミング
であって、例えば、カッタ部材の駆動信号の出力時とし
て認識される。また、かかるゲートカットのタイミング
は、ディスク基板の射出成形に際して、予め設定される
ものであって、例えば、時間や作動状態等を指標とし
て、具体的には射出圧力の保圧切換時等の基準時からの
時間やスクリュ位置等の作動状態などを指標として設定
され得る。なお、ディスプレイにおけるゲートカット時
の表示形態は、その時を特定して表し得るものであれば
良く、直線やドット等の各種の表示形態が採用され得る
が、好ましくは、作動データの各曲線を重ね合わせて表
示した上に、それら各曲線上で、ゲートカット時に対応
する点を明示するように、例えば、各曲線上でのゲート
カット時をつなぐ直線形態をもって、ゲートカット時が
表示される。
【００１０】そして、前述の如く、本発明者等が検討し
た結果によれば、ディスク基板を射出圧縮成形するに際
しては、 (ｉ）射出速度，(ii)射出圧力，(iii) 型開
量，(iv)型締圧力，(v) スクリュ位置のうちの４つの作
動データを監視することによって、成形作動における異
常発生を効率的にチェックすることが出来るのであり、
本発明に用いられるモニタ装置においては、第一の画像
表示手段により、それらの作動データの４つ以上が表示
され得ることから、ディスク基板の成形時における作動
を監視し、品質管理を有利に行うことが出来るのであ
る。また、作動データの幾つかを選択的に表示し得るよ
うにした場合には、成形条件や成形品の種類等に応じ
て、特に問題となる作動データだけを表示させて、監視
することも可能である。
【００１１】加えて、本発明者等の研究結果により、デ
ィスク基板の射出圧縮成形に際しては、成形時における
ゲートカットのタイミングが、ディスク基板の品質に与
える影響が極めて大きいことが明らかとなったのであ
り、本発明に用いられるモニタ装置においては、第二の
画像表示手段により、ゲートカットのタイミング、即ち
作動状態に対するゲートカットのタイミングが、第一の
画像表示手段による作動データと併せて表示されること
から、ディスク基板の品質管理や成形条件の適正化を一
層有利に行うことが出来るのである。具体的には、例え
ば、ディスク基板の射出圧縮成形に際してゲートカット
のタイミングを早めること、特に圧縮作動の途中でゲー
トカットを行うことは、圧縮に伴う樹脂材料の逆流を抑
えることにより、成形品たるディスク基板における複屈
折や重量ばらつきの低減等といった品質の向上と安定化
を図る上に有効である一方、転写性等に関する品質の低
下や溶融樹脂のカッタ隙間への侵入等に起因する糸くず
状態の発生などといった不具合を招くおそれがある。本
発明に係るモニタ装置においては、ディスプレイに、か
かるゲートカット時が表示されることから、成形作動上
におけるゲートカットのタイミングを直接に監視するこ
とが出来るのであり、それによって、成形品の品質を一
層容易に且つ高精度に管理することが出来るのである。
【００１２】また、本発明に用いられるモニタ装置にお
いては、例えば、射出成形機における射出圧力を射出保
持圧力に切り換える保圧切換時を、第二の画像表示手段
によって表示されるゲートカット時と併せて、ディスプ
レイに表示する第三の画像表示手段を設けることが、望
ましい。即ち、ディスク基板の成形に際しての射出圧力
は、一般に、射出工程中に、射出一次圧から射出二次圧
としての射出保持圧力に切り換えられるが、この射出一
次圧から二次圧に切り換えるタイミングも、ディスク基
板の品質等に与える影響が大きい。具体的には、射出一
次圧より射出二次圧が一般に低く設定されることから、
射出作動中に保圧切換する際に、保圧切換時を遅らせて
樹脂材料の成形キャビティへの射出充填速度を大きく設
定することによって転写性の向上や成形サイクルの短縮
等が図られ得るが、その一方で、ディスク基板の外周部
分等にヒケ等の不良を発生するおそれがある。従って、
保圧切換時を、ディスプレイ上に表示し、それを監視す
ることによって、品質の管理を一層有利に行うことが出
来るのである。なお、保圧切換時のディスプレイへの表
示形態は、特に限定されるものでなく、第二の画像表示
手段によるゲートカット時の表示形態と同様なものが、
何れも採用され得、例えば、第一の画像表示手段によっ
て射出成形機の作動データの各曲線を重ね合わせて表示
した上に、第二の画像表示手段によるゲートカット時
と、第三の画像表示手段による保圧切換時を、それぞ
れ、各作動データの曲線上での対応する点をつなぐ直線
形態をもって表示する形態等が、好適に採用される。
【００１３】更に、本発明において用いられるモニタ装
置においては、上記第一〜三の各画像表示手段におい
て、射出成形機によって成形されているディスク基板の
成形データを、該ディスク基板の成形中に同時にディス
プレイに表示する構成が、好適に採用される。このよう
に、現在実際に成形中のディスク基板に関する成形作動
データ等をディスプレイにリアルタイムで表示すること
により、成形作動の監視と品質管理を、極めて迅速な応
答性をもって行うことが出来るのである。なお、かくの
如き、リアルタイムでの表示は、例えば、センサの検出
信号を、解析処理等を行うことなく、直ちにＣＰＵで表
示用処理してディスプレイに表示させること等によって
有利に実現され、それによって、一般に最大５０ｍ秒程
度の遅れ時間で実質的にリアルタイムで表示することが
出来る。また、得られたディスプレイの表示用信号を過
去の数ショット分記憶しておいて連続的に表示させるこ
と等も可能であるが、好適には、例えば、得られたディ
スプレイの表示用信号をＶＲＡＭに記憶し、ディスク基
板の１ショット毎に最新のデータと書き換えることによ
って、その時に成形中の成形データが、常に１ショット
毎に表示される。
【００１４】
【００１５】そして、上記のような本発明に従う構造と
された成形作動制御装置においては、モニタ装置に表示
された作動データとゲートカット時の関係を監視しつ
つ、成形品の状態等に応じて、ゲートカット時設定手段
により、成形作動状態に応じてゲートカットのタイミン
グを適当に調節することが出来る。それ故、ゲートカッ
トのタイミングを容易に調節，設定することが出来、以
て、得られるディスク基板の品質を有利に維持すること
が可能となるのである。また、ディスク基板の成形に際
しては、一般に、保圧切換時から、成形品の冷却工程が
実質的に開始されることとなるから、この保圧切換時を
時間的基準としてゲートカット時を調節，設定すること
により、ディスク基板の品質等を極めて効果的に管理，
調節することが出来るのである。その際、モニタ装置に
おいては、保圧切換時をディスプレイに表示する第三の
画像表示手段を採用することが、より望ましい。
【００１６】また、本発明に従う構造とされた成形作動
制御装置においては、射出成形機において、型締圧力の
昇圧開始時を、樹脂材料の射出開始時からの遅れ時間に
よって設定する昇圧開始時設定手段を設けることが、望
ましい。本発明者等が検討した結果によれば、ディスク
基板、特にＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）基板
の成形に際して、優れた品質を安定して得るためには、
成形キャビティへの樹脂材料の射出を、成形型の型締圧
が略零に近い状態で開始し、射出開始後に昇圧させるこ
とが有効であり、しかも、射出開始から型締圧の昇圧開
始までの遅れ時間を調節することによって、ディスク基
板における転写性等の品質や成形サイクル等の調節が可
能である。従って、このような昇圧開始時設定手段を備
えた成形作動制御装置を採用することにより、型締圧力
の昇圧開始のタイミングを、ディスク成形時の作動デー
タを参照しつつ、容易に設定，調節することが出来るの
であり、以て、ディスク基板の品質の維持，管理の容易
化と品質の更なる向上が、有利に図られ得るのである。
【００１７】さらに、本発明は、前述の如き第一の課題
を解決するために、射出成形機によるディスク基板の射
出圧縮成形時における作動データをモニタ表示するに際
して、（ａ）射出成形機に設けられたセンサの検出信号
に基づいて、該射出成形機における (ｉ）射出速度，(i
i)射出圧力，(iii) 型開量，(iv)型締圧力，(v) スクリ
ュ位置のうちの少なくとも４つの作動データを得る作動
データ検出工程と、（ｂ）射出成形機において射出ゲー
トを閉じるゲートカット時を、ゲートカット時設定手段
により、射出圧力を射出保持圧力に切り換える保圧切換
時からの遅れ時間によって設定する一方、かかる設定値
乃至はそれに基づくゲートカット作動の開始信号を検出
するゲートカット時検出工程と、（ｃ）作動データ検出
工程によって得られた各作動データを、同時に若しくは
選択的に、経時的な変化を示す波形状態で且つ時間軸を
同じにして重ね合わされた座標系をもってディスプレイ
に表示する作動データ表示工程と、（ｄ）ゲートカット
時検出工程によって得られたゲートカット時を、作動デ
ータ表示工程による表示と重ね合わせて、同じ時間軸上
において表示するゲートカット時表示工程とを、有する
ことを特徴とするディスク基板の射出成形機におけるモ
ニタ方法も、提供する。
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明を更に具体的に明らかにす
るための、本発明の一実施形態について、図面を参照し
つつ、詳細に説明する。
【００２０】先ず、図１には、本実施形態としてのモニ
タ装置１０を含んで構成された成形作動制御装置１２を
備えたディスク基板の射出成形システムのハードウェア
構成が示されている。かかる射出成形システムは、型締
装置１４と射出装置１６を有する公知の射出成形機１８
を含んで構成されている。型締装置１４は、油圧式や電
動式等の型締機構２０によって互いに型開閉され、型合
わせ面間にディスク成形キャビティを形成する固定型２
２と可動型２４からなる成形型を備えている。一方、射
出装置１６は、射出スクリュが挿入配置された加熱筒２
８を備えたインラインスクリュ式射出装置であって、ホ
ッパ２６から供給される樹脂材料を加熱筒２８内に導
き、油圧モータ等の駆動機構３０で射出スクリュを回転
駆動することによって樹脂材料を加熱溶融させ、背圧を
かけつつ前方に送った後、油圧シリンダ等の駆動機構３
２で射出スクリュを軸方向に突出駆動することにより、
溶融樹脂材料をノズルから射出せしめるようになってい
る。
【００２１】このような射出成形機１８でディスク基板
を射出圧縮成形するに際しては、良く知られているよう
に、例えば、型締装置１４の固定型２２と可動型２４を
加熱保温せしめると共に、射出装置１６を型締装置１４
に対してノズルタッチせしめた状態下、先ず、型締装置
１４において、型締機構２０を作動せしめて、高速型閉
作動から低速型閉作動を経て、可動型２４と固定型２２
を型閉じすることによって成形キャビティを形成すると
共に、そのような型閉じ作動と平行して、射出装置１６
において、駆動機構３０で射出スクリュを回転作動せし
めて１ショット分の樹脂材料を溶融させると共に、射出
スクリュ前方に送って貯留せしめる。その後、駆動機構
３２により射出装置１６の射出スクリュに射出圧を及ぼ
し、該射出スクリュを前進駆動させて、溶融樹脂材料を
型締装置１４の成形キャビティ内に射出充填せしめる。
更に、射出スクリュの前進作動と略同時か僅かに遅れ
て、型締装置１４において、型締機構２０により、固定
型２２と可動型２４に型締圧を及ぼす。そして、このよ
うに型締圧を立ち上げることにより、樹脂材料の射出充
填圧によって所定量だけ型開きされた固定型２２と可動
型２４を、型締めし、以て、射出後の圧縮作動を行わし
める。また、射出装置１６における射出圧を、射出開始
時からの射出一次圧から射出保持圧としての射出二次圧
に切り換え、保圧作動を実施させる。更にまた、射出装
置１６における射出保持圧への切り換えと略同時か僅か
に遅れて、或いは型締装置１４における型締圧の立ち上
げと略同時に、固定型２２と可動型２４の冷却を開始
し、成形キャビティに充填された樹脂材料の冷却工程を
開始させる。また、かかる冷却工程中において、可動型
２４または固定型２２に設けられた雄カッタスリーブ等
のカッタ部材を突出駆動させることにより、成形キャビ
ティへの樹脂材料の射出ゲートを遮断して成形キャビテ
ィを密閉状態とする。なお、雄カッタスリーブは、良く
知られているように、一般に、スプルブッシュに外挿さ
れて固定型２２に固設された雌カッタスリーブに対向位
置する状態で、可動型２４の中央部分に組み込まれてお
り、成形キャビティへの樹脂材料の射出充填後に、該雌
カッタスリーブに向かって突出作動せしめられて雌カッ
タスリーブに対して先端部が僅かに嵌まり込むことによ
り、成形キャビティへのゲートを遮断すると共に、ディ
スク基板の中央穴を形成するようになっている。そし
て、成形キャビティに充填された樹脂材料が冷却，固化
した後、型締装置１４において、型締機構２０により、
可動型２４を固定型２２から離隔移動させて型開きし、
その後に、エジェクタスリーブ等で成形品たるディスク
基板を離型させ、取り出すことによって、ディスク基板
の１ショットの成形が終了することとなる。
【００２２】そして、このようなディスク基板の成形に
際しての型締装置１４および射出装置１６の作動が、成
形作動制御装置１２のプロセスコントローラ３４によっ
て制御され、以て、連続的なディスク基板の射出成形が
行われるようになっているのである。かかるプロセスコ
ントローラ３４としては、従来から公知の射出成形機用
コントローラが採用され得、一般に、ＣＰＵとＲＯＭ，
ＲＡＭを含んで構成される。そして、例えば、入力装置
としてのプロセスデータ設定装置３６によって外部から
入力され、或いは予め設定されてＲＡＭに記憶された各
種の設定値を用い、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従
って、ＣＰＵで演算処理を行うことにより、上述の如
き、目的とする型締装置１４および射出装置１６の作動
が実現されるように、それら型締装置１４および射出装
置１６における型締機構２０や駆動機構３０，３２等の
作動制御信号（成形制御信号）が出力されるようになっ
ている。また、プロセスデータ設定装置３６による型締
装置１４や射出装置１６の作動制御は、オープンループ
制御であっても良いが、好適には、型締装置１４や射出
装置１６に設けられた各種センサの出力信号を利用した
フィードバック制御が採用される。
【００２３】ここにおいて、プロセスデータ設定装置３
６は、目的とする射出成形作動が実現されるように、即
ち、射出装置１６における射出スクリュの射出作動速度
パターンの他、射出スクリュの回転作動パターンや射出
圧力作動パターン等および型締装置１４における型開閉
および型締圧の作動パターンの他、固定型２２，可動型
２４の加熱，冷却作動パターン等が、何れも目的とする
作動パターンを示すように、射出装置１６や型締装置１
４における油圧回路や電気回路の作動を制御するもので
あって、そのような作動パターンを有利に実現し得るよ
うに、必要な作動データの設定値が、プロセスデータ入
力設定装置３６から入力されるようになっている。具体
的には、例えば、射出装置１６においては、射出速度
（射出スクリュの前進速度）の設定値や射出一次圧の設
定値，射出保持圧力の設定値，射出スクリュの回転速度
の設定値，射出スクリュの背圧力の設定値，射出樹脂量
（射出スクリュの後退量）の設定値の他、射出終了から
チャージ開始までの待ち時間等の作動タイマの値等につ
いて、設定を行うようにされる一方、型締装置１４にお
いては、型開閉速度の設定値や型締圧の設定値，型開閉
量の設定値の他、型の冷却開始から終了までの冷却時間
や離型用圧縮エアの吹出時，離型用エジェクタ部材の突
出時等の作動タイマの値等について、設定を行うように
なっている。なお、これらの設定値は例示であって、全
てについてプロセスデータ入力設定装置３６による設定
が必要とされるものでなく、また、油圧回路の流量制御
弁やタイマ等を直接に操作して調節すること等により、
作動制御を行うことも可能である。また、作動の確認等
のため、リミットスイッチ等が、適宜に採用され得る。
【００２４】特に、本実施形態では、かかるプロセスデ
ータ設定装置３６が、ゲートカット時データ入力装置３
８と昇圧開始データ入力装置４０を含んで構成されてい
る。ゲートカットデータ入力装置３８は、成形作動時に
おいてゲートカット作動、具体的には前記カッタスリー
ブの突出作動の開始信号を出力するタイミングを設定す
るものであって、例えば、特定の作動状態を基準時とし
て該基準時からの遅れ時間によって、或いは該遅れ時間
を０にすることで特定の作動状態に対して設定され得、
有利には、射出圧力が射出一次圧から射出保持圧に切り
換えられた時を基準時とし、該基準時からの遅れ時間を
入力することによって、ゲートカット作動の開始時が設
定される。このように射出保持圧への切換時を基準とし
てゲートカット時を設定することの有利な点は、成形キ
ャビティに充填された樹脂材料の冷却，固化の程度が、
射出保持圧への切換え時からの時間に略対応することに
ある。即ち、前述の如く、本発明者等の検討結果によれ
ば、ゲートカット時における樹脂材料の冷却，固化の程
度が、成形品たるディスク基板の品質に与える影響が非
常に大きいのであり、それ故、射出保持圧への切換時か
らの遅れ時間をゲートカットのタイミングの指標とする
ことにより、ゲートカット時における樹脂材料の冷却，
固化の程度、ひいては成形品たるディスク基板の品質を
容易且つ効果的に把握することが出来ると共に、ディス
ク基板の品質の監視と管理も容易且つ有効に行うことが
出来るのである。
【００２５】なお、ゲートカット作動の開始時の基準と
なる射出保持圧への切り換えのタイミングは、例えば、
射出開始時からの遅れ時間等によって設定することも可
能であるが、有利には、射出に伴う射出スクリュの移動
位置を指標とし、該射出スクリュの前進位置が特定の位
置に達したことをもって、ゲートカット作動の開始信号
が出力されるように、ゲートカット作動の開始のタイミ
ングが設定され得る。
【００２６】また一方、昇圧開始データ入力装置４０
は、型締圧の立ち上げ開始信号を出力するタイミングを
設定するものであって、例えば、特定の作動状態を基準
時として該基準時からの遅れ時間によって、或いは該遅
れ時間を０にすることで特定の作動状態に対して設定さ
れ得、有利には、射出開始時からの遅れ時間を入力する
ことによって、或いは射出スクリュの前進速度が０とな
って樹脂材料の成形キャビティへの射出充填が完了した
時点からの遅れ時間を入力することによって、型締圧の
昇圧の開始時が設定される。このように射出開始時或い
は射出充填完了時を基準として型締圧の昇圧開始時を設
定することの有利な点は、型締圧の昇圧開始時における
樹脂材料の成形キャビティへの射出充填の程度が、容易
に把握可能なことにある。即ち、前述の如く、本発明者
等の検討結果によれば、ディスク基板、特にＤＶＤの基
板の成形に際しては、成形キャビティへの樹脂材料の射
出開始または射出充填完了から僅かに遅れて型締圧を昇
圧させることが有効であるが、かかる遅れ時間の程度
が、成形品たるディスク基板の品質に与える影響が非常
に大きいのであり、それ故、射出開始または射出充填完
了時からの遅れ時間を型締圧の昇圧のタイミングの指標
とすることにより、型締圧の昇圧のタイミング、ひいて
は成形品たるディスク基板の品質を容易且つ効果的に把
握することが出来ると共に、ディスク基板の品質の監視
と管理も容易且つ有効に行うことが出来るのである。
【００２７】さらに、このようなプロセスコントローラ
３４の制御下でのディスク基板の成形に際して、射出成
形機１８の実際の作動状態を示すデータが、成形作動制
御装置１２におけるモニタ装置１０により、作業者によ
って容易に認識可能な表示形態をもって、出力されるよ
うになっている。かかるモニタ装置１０としては、公知
の画像表示システムが採用され得、例えば、ＣＰＵとＲ
ＯＭ，ＲＡＭを備えた表示コントローラ４２と、ディス
プレイ４４および表示データ入力設定装置４６を含んで
構成される。そして、表示コントローラ４２には、プロ
セスコントローラ３４による処理で得られた作動データ
信号が入力されるようになっていると共に、かかる作動
データ信号が、ＲＡＭに記憶されたデータを用い、ＲＯ
Ｍに記憶されたプログラムに従って、ＣＰＵで演算処理
されるようになっており、得られた画像表示データが、
直ちにＣＲＴ等のディスプレイ４４に表示されるように
なっている。なお、かかる画像表示データは、１ショッ
ト分またはそれ以下の主要部分がＲＡＭ、或いはＶＲＡ
Ｍに記憶され、経時的に画像表示されるようになってい
る。
【００２８】ここにおいて、表示コントローラ４２に入
力される作動データ信号としては、ディスク基板の成形
に際して時間的に変化する作動データのうち、監視すべ
き作動データとして、射出成形機１８における (ｉ）射
出速度，(ii)射出圧力，(iii) 型開量，(iv)型締圧力，
(v) スクリュ位置のうちの少なくとも４つの作動データ
が選択的に設定されることとなる。特に、設定すべき作
動データとしては、 (ｉ）射出速度と(ii)射出圧力を含
んでいることが望ましく、また(iii) 型開量も含むこと
がより望ましく、更にはそれらに加えて(iv)型締圧力も
含むことが望ましいが、例えば、それら全てに加えて、
或いはそれらのうちの (ｉ）射出速度に代えて、(v) ス
クリュ位置を含む作動データを、選択的に設定すること
も有効である。また、これら (ｉ）〜(v) の作動データ
は、何れも射出成形機１８に装着された各種センサを用
いて、実質の射出成形時の作動状態を直接的乃至は間接
的に検出したセンサ信号に基づいて得られるものであ
る。なお、(ii)射出圧力は、背圧力を含む。また、選択
設定された各作動データを得ることが出来るように、射
出成形機に設けられた適当なセンサによる検出信号の入
力回路が設定されている。かかるセンサとしては、選択
された作動データに応じて、例えば射出スクリュの位置
センサや射出圧力センサ，型開閉量センサ，型締圧力セ
ンサ等が、適宜に採用される。その際、射出成形機にお
いて、成形型の開閉作動や射出スクュの駆動は、一般
に、油圧回路によって実現されることから、例えば圧力
センサとして油圧センサを採用することが出来ると共
に、形開閉量や射出スクリュの位置等は、例えばロータ
リエンコーダ等を用いた位置センサによって検出するこ
とが出来、射出速度は、例えば射出スクリュの位置セン
サの出力信号から求めることが出来る。また、センサと
しては、選択される各作動データの値を、プロセスコン
トローラ３４による複雑な演算や解析等を必要とするこ
となく、電気的なアナログ信号またはデジタル信号とし
て、直接的に与えるものが望ましい。なお、アナログ信
号を与えるセンサを採用する場合には、Ａ／Ｄ変換器に
よってデジタル信号に変換された後に、プロセスコント
ローラ３４に入力せしめられる。
【００２９】このようにしてセンサ出力信号に基づいて
得られた作動データ信号は、一般に、略一定の微小時間
だけ隔たった多数のポイントでの値として求められる
が、実際には、表示コントローラ４２で処理されて、デ
ィスプレイ４４上に、１ショット工程中の連続した波形
をもって視認され得るように表示される。また、表示コ
ントローラ４２においては、表示データ入力設定装置４
６からの作業者による入力に従い、上記した少なくとも
４つの選択設定された作動データのうち、任意に選択さ
れた少なくとも一つをディスプレイ４４に表示し得るよ
うになっていると共に、作動データの表示体に対して、
容易に識別可能とするために、それぞれ任意の色や形状
（例えば線の太さや種類）等を設定することが出来るよ
うになっている。更に、表示コントローラ４２において
は、表示データ入力設定装置４６からの入力に従って、
ディスプレイ４４上でのスケールを変更，設定したり、
各作動データの基準値の大きさや位置等を変更，設定し
たり等、必要に応じて、適当な表示形態を選択可能とさ
れる。
【００３０】また、表示コントローラ４２には、プロセ
スコントローラ３４から出力される成形制御信号の一種
である射出一次圧から射出保持圧への切換信号と、ゲー
トカット作動の開始信号が、何れも、入力されるように
なっている。そして、これらの入力信号が表示コントロ
ーラ４２にて処理されて画像表示データとされることに
より、これら射出保持圧への切換時およびゲートカット
作動の開始時が、それぞれ、表示コントローラ４２にお
ける上記作動データの表示画面に重ね合わされて、該作
動データを表示する時間軸を指標として表示されるよう
になっている。
【００３１】なお、上述の説明から明らかなように、本
実施形態では、作動データをディスプレイ４４に表示す
る第一の画像表示手段と、ゲートカットのタイミングを
ディスプレイ４４に表示する第二の画像表示手段、更に
射出圧力の保圧切換のタイミングをディスプレイ４４に
表示する第三の画像表示手段が、何れも、表示コントロ
ーラ４２にて構成されている。
【００３２】次に、上述の如きハードウェア構成を有す
る射出成形システムによるディスク基板の成形作動に際
して、モニタ装置１０による作動データ等の表示処理に
ついての詳細を、図２に示されたフローチャートを参照
しつつ、説明する。
【００３３】先ず、ステップ：Ｓ１において、射出成形
システムにおけるディスク基板のショット回数を、プロ
セスコントローラ３４における設定値に基づいて、或い
は表示データ入力設定装置４６等からの入力操作によっ
て、設定する。また、ステップ：Ｓ２において、ディス
プレイ４４上に表示する作動データの種類や数、表示パ
ターン，大きさ，色等の表示形態を選択，設定すると共
に、必要に応じて、射出保持圧への切換時やゲートカッ
ト作動の開始時のディスプレイ４４上での表示形態等を
選択，設定する。
【００３４】その後、射出成形システムによるディスク
基板の成形が開始されると、先ず、ステップ：Ｓ３にお
いて、表示コントローラ４２のＶＲＡＭ等に記憶された
前成形分の作動データや保圧切換時，ゲートカット時等
の表示信号を消去する。次に、ステップ：Ｓ４におい
て、射出成形プロセスの進行に伴ってプロセスコントロ
ーラ３４から入力される作動データ信号を順次演算処理
し、それら作動データの表示用信号を得る。そして、ス
テップ：Ｓ５において、得られた作動データの表示用信
号に基づいて、直ちに、作動データをディスプレイ４４
上に表示する。なお、このことから明らかなように、本
実施形態では、プロセスコントーラ３４による演算処理
によってセンサ信号から作動データ信号を得る工程によ
って、作動データ検出工程乃至は作動データ検出処理が
実施されると共に、この得られた作動データ信号から表
示コントローラ４２による演算処理によって表示用信号
を得る工程（Ｓ４）と、得られた表示用信号をディスプ
レイ４４に表示せしめる工程（Ｓ５）によって、作動デ
ータ表示工程乃至は作動データ表示処理が実施される。
【００３５】続いて、ステップ：Ｓ６において、保圧切
換作動の開始信号が、プロセスコントローラ３４によっ
て出力されたか否か、即ち表示コントローラ４２に入力
されたか否かを判断し、保圧切換信号が入力されていれ
ば、ステップ：Ｓ７において、かかる入力信号を表示コ
ントローラ４２で処理して得られた表示用信号に基づい
て、保圧切換時を、ディスプレイ４４上に作動データ表
示と合わせて表示する。一方、保圧切換信号が入力され
ていなければ、ステップ：Ｓ７〜９を経ることなく、後
述するステップ：Ｓ１０以下を実施する。
【００３６】また、ステップ：Ｓ６で保圧切換信号が確
認され、ステップ：Ｓ７で保圧切換時がディスプレイ４
４上に表示されると、続くステップ：Ｓ８において、ゲ
ートカットの開始信号が、プロセスコントローラ３４に
よって出力されたか否か、即ち表示コントローラ４２に
入力されたか否かを判断し、ゲートカット信号が入力さ
れていれば、ステップ：Ｓ９において、かかる入力信号
を表示コントローラ４２で処理して得られた表示用信号
に基づいて、ゲートカット時を、ディスプレイ４４上に
作動データや保圧切換時の表示と合わせて表示する。一
方、ゲートカット信号が入力されていなければ、ステッ
プ：Ｓ９を経ることなく、以下のステップ：Ｓ１０を実
施する。なお、このことから明らかなように、本実施形
態では、ゲートカット信号の有無を判断する工程（Ｓ
８）によってゲートカット時検出工程乃至はゲートカッ
ト時検出処理が実施されると共に、この入力されたゲー
トカット信号から表示コントローラ４２による演算処理
によりゲートカット時の表示用信号を得てディスプレイ
４４に表示せしめる工程（Ｓ９）によって、ゲートカッ
ト時表示工程乃至はゲートカット時表示処理が実施され
る。
【００３７】さらに、ステップ：Ｓ１０において、上記
工程：Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８によって得られた作動データや
保圧切換時，ゲートカット時の各表示信号を、表示コン
トローラ４２のＶＲＡＭ等に記憶する。また、続くステ
ップ：Ｓ１１において、時間等のセンサ出力等に基づい
て１ショットが終了したか否かを判断し、未だ終了して
いなければ、ステップ：Ｓ４以下の作動を繰り返し、作
動データや保圧切換時，ゲートカット時の各表示信号の
記憶を、ＶＲＡＭ等に蓄積する。これにより、１ショッ
ト分の作動データを、ディスプレイ４４上に、時間的経
過をもった現象波形として表示すると共に、その表示面
上における特定の時間を示す位置に保圧切換時とゲート
カット時を表示するようになっている。具体的には、例
えば、ディスク基板の１ショット中において、その成形
作動の進行に従って、各作動データが、時間的経過に伴
って時間軸方向に次第に延びて行くようにして、最終的
には１ショット分の全体をディスプレイ４４上に表示さ
せると共に、保圧切換時とゲートカット時を表示し続け
ることが出来るのである。特に、センサ出力に基づいて
得られる作動データ信号を、特別な解析処理等を行うこ
となく、直ちに、表示コントローラ４２で処理してディ
スプレイ４４に表示させることにより、数秒程度の１シ
ョット中において、作動データを、数十ｍｓ程度の時間
遅れで実質的にリアルタイムに表示することが可能とな
る。
【００３８】一方、ステップ：Ｓ１１で、１ショットが
終了していると判断されると、ステップ：Ｓ１２に進
み、予め設定されたショット回数、換言すればディスク
基板の成形ショット数が完了したか否かを判断する。か
かるショット回数が未だ完了していなければ、ステッ
プ：Ｓ３に戻り、次ショットの成形データ等の表示処理
を開始する。そして、目的とするショット回数の連続成
形が実施されると共に、各成形に際して、１ショット毎
にデータ表示が行われ、ディスク基板の成形の完了に伴
って、モニタ作動も終了する。
【００３９】因みに、上述の如きプログラムに従って得
られた、ディスプレイ４４上での実際の表示画面を、図
３に示す。なお、かかる表示画面は、トリガを射出開始
信号に合わせて、〜に示された射出速度，射出圧
力，型締圧力，型開量の４つを併せて表示したものであ
る。また、かかる表示画面において、Ｘ線は保圧切換信
号の出力時を示し、Ｙ線はゲートカット信号の出力時を
示す。また、型開量を示す曲線において、Ａ点での傾
きの変化は、圧縮によって溶融樹脂が成形キャビティに
充満したことに起因するものであり、Ｂ点での傾きの変
化は、雄カッタスリーブが雌カッタスリーブに向かって
突出駆動して射出ゲートが閉鎖され、樹脂の逆流若しく
は圧縮が停止したことに起因するものである。なお、実
際の表示画面では、〜およびＸ，Ｙ線は、何れも、
異なる色で識別可能に表示される。
【００４０】上述の説明と図３の例示から明らかなよう
に、本実施形態の射出成形システムにおいては、射出成
形の作動データが、モニタ装置１０により、リアルタイ
ムに画像表示されることから、その画像を見ながら成形
作動状態を容易に監視し管理することが出来、極めて速
やかな対応が実現されるのである。その際、 (ｉ）射出
速度，(ii)射出圧力，(iii) 型開量，(iv)型締圧力，
(v) スクリュ位置のうちの少なくとも４つの作動データ
を、同時に或いは選択的に画像表示させることが出来、
特に、それらの作動データを、同じ画面上で時間軸を同
じにして重ね合わされた座標系をもって表示させること
が出来ることから、それらの作動データを併せて考慮す
ることが容易であり、それによって、成形作動状態をよ
り精度良く把握し、管理することが出来るのである。特
に、本実施形態では、それらの作動データと併せて、同
じ時間軸上で、保圧切換時とゲートカット時も表示され
ることから、それらのタイミングも容易に監視すること
が出来る。
【００４１】具体的には、例えば、射出速度を大きくし
て充填を速くすることで転写性が向上されるが、速すぎ
るとひけの問題が生ずる傾向がある。そこで、射出速度
の時間的変化と保圧切換位置の両者をモニタ上で観察す
ることによって、良好なる転写性を確保しつつ、パッキ
ング（最終段階の充填）の速度を抑えてディスク外周部
へのひけを防止することの出来る射出速度と保圧切換位
置の適当な条件出しと、監視が有利に実現され得る。ま
た、射出圧縮量を大きくすることで複屈折が向上される
が、型締時間が長くなって冷却効率の低下や冷却時間の
増加による成形サイクルの悪化が問題となる。そこで、
型開量の時間的変化等をモニタ上で観察することによっ
て、冷却時間や射出圧縮量の最適化、或いは成形品たる
ディスク基板の板厚と型開量の比較検討等が可能とな
る。更にまた、射出開始後に型締圧の昇圧を開始するこ
とで転写性が向上されるが、射出速度および型締圧の時
間的変化をモニタ上で観察することによって、型締圧の
昇圧開始のタイミングを検討し適当に設定することが可
能となる。また、ゲートカットのタイミングを早めるこ
とで複屈折が改善されるが、早すぎると転写性の低下や
樹脂の糸くず状態の発生等の問題発生のおそれがある。
そこで、樹脂の射出速度等の時間的経過とゲートカット
のタイミングを併せてモニタ上で観察することによっ
て、ゲートカットの最適化を図ることが出来るのであ
り、特に本実施形態では、保圧切換時も併せて観察可能
であることに加えて、保圧切換時からの遅れ時間：ｔ
を、表示データ入力設定装置４６から入力することによ
り、ゲートカットのタイミングが容易に設定或いは変更
可能であり、ゲートカットのタイミングの最適化が一層
容易となる。
【００４２】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、上
述の実施形態における具体的な記載によって、何等、限
定的に解釈されるものでない。
【００４３】例えば、プロセスコントーラ３４と表示コ
ントローラ４２は、例えば、一つのＣＰＵを備えたコン
ピュータを用い、それぞれをソフトウェアによって構成
することも可能である。
【００４４】また、表示コントローラ４２によるディス
プレイ４４上の表示を記録しておくために、プリンタ等
を設けることも可能であり、更に、プロセスコントロー
ラ３４における各種設定値等を認識可能に表示する表示
手段を設けることも可能である。
【００４５】更にまた、表示コントローラにおいてＶＲ
ＡＭ等を用いて１ショット分またはそれ以下の主要部分
の作動データやゲートカット時等の表示信号を記憶させ
ておき、１ショットが終了した後に速やかにディスプレ
イ４４に表示させることも可能である。このような表示
作動を採用しても、表示データを、次ショットに際して
の参考データ等として利用し、成形品の品質の管理等を
有利に行うことが出来るのである。
【００４６】加えて、本発明は、ＤＶＤの他、ＣＤやＭ
Ｏ等、各種のディスク基板の射出成形に際して、何れ
も、有利に適用されることは、勿論である。
【００４７】その他、一々列挙はしないが、本発明は当
業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加
えた態様において実施され得るものであり、また、その
ような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何
れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言
うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
によれば、ディスク基板の射出圧縮成形に際して、
(ｉ）射出速度，(ii)射出圧力，(iii) 型開量，(iv)型
締圧力，(v) スクリュ位置のうちの少なくとも４つの作
動データをリアルタイムで適宜にモニタ表示することが
出来ることから、かかるモニタ表示に基づいて成形状態
を容易に且つ有利に把握することが可能であり、それに
加えて、特に成形品の品質への影響が大きいゲートカッ
トのタイミングも併せて同じ時間軸上においてモニタ表
示されることから、作動データ等を参考にしつつゲート
カットのタイミングを監視し、その良否を速やかに且つ
有利に判定することが可能となる。
【００４９】また、作動データを考慮しつつ、成形作動
状態や成形品の品質等に応じて、各種の設定条件、特に
ゲートカットのタイミングを調節することも可能となる
ことから、ディスク基板の成形作動の安定化、ひいては
成形品の品質の安定化が有利に実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのモニタ装置および
成形作動制御装置を備えたディスク基板の射出成形シス
テムのハードウェア構成を概略的に示す説明図である。
【図２】図１に示された射出成形システムのモニタ装置
による作動データ等の表示処理作動を説明するためのフ
ローチャートである。
【図３】図１に示された射出成形システムのモニタ装置
における表示画面の具体的な一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ モニタ装置 １２ 成形作動制御装置 １４ 型締装置 １６ 射出装置 １８ 射出成形機 ３４ プロセスコントローラ ４２ 表示コントローラ ４４ ディスプレイ ４６ 表示データ入力設定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−205245（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−155713（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−155714（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−155715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/76 G11B 7/26 521

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスク基板を射出圧縮成形する射出成
    形機に採用されて、ディスク基板の成形時における作動
    データをディスプレイに表示するモニタ装置として、前
    記射出成形機に設けられたセンサの検出信号に基づい
    て、該射出成形機における射出速度，射出圧力，型開
    量，型締圧力，スクリュ位置のうちの少なくとも４つの
    作動データを、同時に若しくは選択的に、経時的な変化
    を示す波形状態で且つ時間軸を同じにして重ね合わされ
    た座標系をもって前記ディスプレイに表示する第一の画
    像表示手段を設けると共に、該射出成形機の射出ゲート
    を閉じるゲートカット時を、前記第一の画像表示手段に
    よって表示される作動データと併せて、同じ時間軸上に
    おいて、前記ディスプレイに表示する第二の画像表示手
    段を設けてなるモニタ装置を備える一方、前記射出成形
    機において、成形キャビティへの射出ゲートを閉じるゲ
    ートカット時を、前記射出圧力を射出保持圧力に切り換
    える保圧切換時からの遅れ時間によって設定するゲート
    カット時設定手段を設けたことを特徴とするディスク基
    板の射出成形機における成形作動制御装置。
  2. 【請求項２】 前記射出成形機における射出圧力を射出
    保持圧力に切り換える保圧切換時を、前記第二の画像表
    示手段によって表示されるゲートカット時と併せて、前
    記ディスプレイに表示する第三の画像表示手段を設けた
    請求項１に記載のディスク基板の射出成形機における成
    形作動制御装置。
  3. 【請求項３】 前記各画像表示手段において、前記射出
    成形機によって成形されているディスク基板の成形デー
    タを、該ディスク基板の成形中に同時にディスプレイに
    表示する請求項１又は２に記載のディスク基板の射出成
    形機における成形作動制御装置。
  4. 【請求項４】 前記射出成形機において、型締圧力の昇
    圧開始時を、樹脂材料の射出開始時からの遅れ時間によ
    って設定する昇圧開始時設定手段を設けた請求項１乃至
    ３の何れかに記載のディスク基板の射出成形機における
    成形作動制御装置。
  5. 【請求項５】 射出成形機によるディスク基板の射出圧
    縮成形時における作動データをモニタ表示するに際し
    て、 前記射出成形機に設けられたセンサの検出信号に基づい
    て、該射出成形機における射出速度，射出圧力，型開
    量，型締圧力，スクリュ位置のうちの少なくとも４つの
    作動データを得る作動データ検出工程と、 前記射出成形機において射出ゲートを閉じるゲートカッ
    ト時を、ゲートカット時設定手段により、射出圧力を射
    出保持圧力に切り換える保圧切換時からの遅れ時間によ
    って設定する一方、かかる設定値乃至はそれに基づくゲ
    ートカット作動の開始信号を検出するゲートカット時検
    出工程と、 前記作動データ検出工程によって得られた各作動データ
    を、同時に若しくは選択的に、経時的な変化を示す波形
    状態で且つ時間軸を同じにして重ね合わされた座標系を
    もってディスプレイに表示する作動データ表示工程と、 前記ゲートカット時検出工程によって得られたゲートカ
    ット時を、該作動データ表示工程による表示と重ね合わ
    せて、同じ時間軸上において表示するゲートカット時表
    示工程とを、 有することを特徴とするディスク基板の射出成形機にお
    けるモニタ方法。
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